Начнём с определения, полы – конструктивные элементы здания или сооружения, предназначенные для восприятия эксплуатационных нагрузок и образующих декоративно-защитное покрытие. Пол выполняет технические, санитарно-гигиенические и декоративные функции и должен отвечать требованиям: быть долговечным, тёплым, гладким или с заданным уклоном, не скользким, прочным, бесшумным при ходьбе, водонепроницаемым, бес пыльным; противостоять действию кислот, щелочей и температурным перепадам; обеспечивать возможность поддержания в чистом виде. Для каждого вида помещений, будь то промышленного или гражданского назначения, тип полов принимают в зависимости от вида, назначения и условий эксплуатации.
Если обобщить полы, то они состоят из нескольких слоёв, которые несут определённые функции. Покрытие (чистый пол) – верхний элемент пола, непосредственно подвергаемый воздействиям при эксплуатации. Прослойка – промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащими элементами пола или перекрытием. Стяжка или сборное основание – слой для подготовки жёсткого основания под покрытие. Подстилающий слой – элемент для равномерной передачи нагрузки на основание. Теплоизоляция – слой из материалов, снижающих теплопроводность пола. Звукоизоляция – слой или прокладка, уменьшающий передачу шума через перекрытие. Гидроизоляция – слой, препятствующий попаданию воды или иных жидкостей к другим элементам пола. Число элементов и их взаимное расположение зависят от вида пола и условий его работы.
Выбор конструктивного решения основывают на надёжности и долговечности конструкции; экономном расходовании материалов; полном использовании свойств материалов; снижении трудозатрат на устройство и поддержание полов; повышении механизации; предпочтительному использованию местных материалов и отходов промышленного производства; отсутствии влияния вредных факторов от применённых материалов; оптимальных гигиенических условиях; пожаро- и взрывобезопасности. Остановимся на этих факторах и разберём их поподробнее.
Надёжность и долговечность зависят от физико-механических свойств материала, строения, химического состава, условий среды и других факторов. Среди покрытий наилучшая долговечность у естественного камня некоторых пород (гранит, габбро, базальт), хорошими показателями обладают керамические плитки с плотным спёкшимся черепком (метлахские, клинкерные) и бетонные покрытия (в том числе с добавками полимеров), они имеют высокую износо- и атмосферостойкость. Надёжность и долговечность нижележащих слоёв влияет напрямую на покрытие, подстилающие слои по грунту обычно состоят из камня и песка, стяжка из цементных составов, теплоизоляция из гнилостойких минеральных волокон или вспененных материалов, прослойки делают на основе цементов или полимеров. Перечисленные материалы следует подбирать для конкретных условий, если прослойка не имеет водостойкости, то и срок эксплуатации на открытых всем ветрам и дождям уличных полах будет низким, то же самое касается и теплоизоляции, если минерально волокнистый материал слишком мягкий, то его не следует использовать в конструкциях полов с превышающими характеристики нагрузками.
Экономное расходование материалов означает «лучше меньше, да лучше». Толщина слоя напрямую влияет на стоимость затрат и превышать её не следует. Расход материала должен быть определён расчётом, следует принимать во внимание и общие рекомендации производителя. К примеру, для достижения необходимой толщины стяжки необязательно делать её целиком из цемент-песчаной смеси, следует применять крупные заполнители с меньшей ценностью (керамзит) и позволяющие снизить затраты на дорогостоящий цемент. Превышение рекомендованных и расчётных значений для растворов также приводит к образованию полостей, нарушению процессов твердения, начинается трещинообразование, отслоение покрытий. Неэкономное расходование утеплителя не даёт существенного прироста тепловой эффективности, повышает уровень пола.
Под полным использованием свойств материала понимают наибольшую эффективность использования. Материал с высокой износостойкостью следует размещать там, где велико движение транспорта и людей. Приобретать дорогостоящий и износостойкий линолеум в жилую квартиру нецелесообразно, затраты так и останутся не окупаемыми. Делать стяжки с полимерными или гидроизоляционными добавками следует только для защиты полов от действия воды и с целью повышения износостойкости, например в мокрых производственных цехах, использование таких материалов в обычном жилом доме, как правило, необоснованно (кроме бассейнов или гаражей). Металлическая гидроизоляция подходит для очень малого числа объектов и в полной мере может проявить себя при отрывающем напоре воды или высоком давлении (свыше 10 атмосфер) в гидротехническом строительстве или резервуарах.
Снижение трудозатрат на устройство полов и их поддержание в рабочей форме рассчитывается на основании стоимости единицы площади полов и затрат по его ремонту и содержанию. Некоторые полы могут оказаться весьма дорогими в устройстве, но дешёвыми в эксплуатации, в пример можно привести брусчатку из натурального камня, цемент-полимерные полы, полы с покрытием из гранита. Самые дешёвые полы необязательно будут дешёвыми на протяжении длительного времени, линолеум низкой износостойкости помещённый в учреждения (офисы) быстро потеряет внешний вид и испортится. В качестве самой простой гидроизоляции можно использовать полиэтиленовую плёнку, она укладывается насухо и будучи защищённой от кислорода воздуха и ультрафиолета может прослужить намного дольше, чем битумные материалы.
Повышение механизации имеет важнейшее значение, так как снижает затраты ручного труда, ускоряет сроки работ и снижает их стоимость. Для устройства цемент-песчаных стяжек на больших площадях отлично зарекомендовали себя растворонасосы, позволяющие справится с работой за пару дней с привлечением всего нескольких рабочих. Каждый процесс: замешивание растворов, крепление элементов, острожка или шлифовка покрытий, сопровождается применением ручных инструментов и, тем самым, облегчают работу строителей.
В современном мире всегда стремятся повторно использовать отходы производства, так как потребительское общество производит отходов в сотни раз больше, чем средневековое. Стружки, опилки, шлак, каменная крошка и многие другие материалы находят свой применение в строительной индустрии. Существует масса примеров использования отходов в изготовлении стройматериалов, в том числе для пола. Стружки используются для плит выполняющих роль стяжки, опилки идут в древесно волокнистые плиты (оргалит, ламинат), шлак используют как заполнитель в стяжке, каменная крошка поступает в сухие смеси и т.д.
Вредные факторы при использовании материалов, сводятся к нескольким группам: радиоактивность, выделение продуктов распада, растворителей и пр. при эксплуатации в окружающую среду, опасность непосредственного контакта и др. Радиоактивность в строительных материалах нормируется, запрещается использовать в пределах населённых пунктов или зданий с людьми материалов с повышенной активностью радионуклидов. Продукты распада и растворители могут выделяться из конструкций и влиять на здоровье людей, предельно допустимые концентрации выделяемых токсичных веществ устанавливаются в санитарно-гигиенических нормативах, что должно соблюдаться производителями (но не всегда бывает, если судить по результатам лабораторных проверок). Непосредственный контакт с материалами может быть опасен, например цементная пыль от бетонных полов, шершавая поверхность необработанных покрытий (половая доска), частицы стеклянных волокон теплоизоляции и т.п.
Гигиенические условия включают в себя микроклимат помещения, отсутствие неприятных запахов, плесени, чистоту поверхности, тепловые ощущения, звукоизоляцию и прочие показатели. Покрытия из плиток хорошо показывают себя во влажных помещениях, деревянные пригодны для сухих, линолеум имеет удобную для уборки поверхность и легко очищается, ковровые покрытия обладают шумопоглощающими свойствами.
Пожаро- и взрывобезопасность особенно важны в промышленных зданиях (цеха деревообработки) и сооружениях (площадки резервуаров нефтепродуктов), с этой целью используются антистатические и противоискровые покрытия. Во время работ внимательно следят за соблюдением техники безопасности при использовании материалов содержащих летучие органические растворители (ацетон, толуол и другие), ведении огневых и сварочных работ.
